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Klimawandel macht Hurrikans langlebiger

Wärmere Meere lassen Wirbelstürme tiefer ins Landesinnere vordringen

Hurrikan vor Florida
Nach dem Landfall schwächt sich ein Hurrikan normalerweise rapide ab, doch inzwischen bleiben sie immer länger stabil. © NASA/NOAA S-SNPP

Gefahr auch fern der Küsten: Durch den Klimawandel dringen Hurrikans inzwischen weiter ins Land vor, bevor sie sich abschwächen, wie eine Studie enthüllt. Demnach ist die Intensität der Hurrikans nach einem Tag über Land heute doppelt so hoch wie noch vor 50 Jahren. Schuld daran sind die wärmeren Meere, die den Stürmen mehr Wasserdampf als „Proviant“ mitgeben, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten.

Wasserdampf ist die Triebkraft der Wirbelstürme: Die von der Meeresoberfläche aufsteigende Feuchtigkeit liefert ihnen die Energie, die ihre Winde antreibt. Je wärmer das Meerwasser dabei ist, desto mehr Energie kann der Hurrikan tanken – und desto stärker wird der Sturm. Der Klimawandel fördert dadurch die Bildung besonders starker Wirbelstürme. Beobachtbar ist dies an der Hurrikansaison im Atlantik, aber auch bei den Taifunen des Pazifiks.

Was passiert nach dem Landfall?

Doch das ist nicht die einzige Gefahr, wie nun Lin Li und Pinaki Chakraborty vom Institut für Wissenschaft und Technologie in Okinawa herausgefunden haben. Sie hatten untersucht, wie sich die Intensität von Hurrikans entwickelt, nachdem sie vom Meer über das Land gezogen sind. Bisher galt, dass sich ein Wirbelsturm nach dem Landfall exponentiell abschwächt, weil ihm der Wasserdampf-Nachschub fehlt.

„Wenn ein Hurrikan auf Land trifft, dann ist das so als würde man einem Auto die Benzinzufuhr abschneiden“, erklärt Li. „Ohne Treibstoff wird das Auto langsamer und der Hurrikan beginnt, schwächer zu werden und zu zerfallen.“ Deshalb verursacht ein Wirbelsturm die größten Schäden in den Küstenregionen, während weiter im Inland liegende Gebiete von seiner Zerstörungskraft meist verschont bleiben.

Unklar war jedoch bisher, ob wie und stark sich dies durch den Klimawandel verändert hat. Deshalb haben Li und Chakraborty für ihre Studie Daten zu allen nordatlantischen Hurrikans ausgewertet, die zwischen 1967 und 2018 einen Landfall machten. Daraus ermittelten sie die Rate, mit der die Sturmintensität über Land abnimmt.

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Abschwächung deutlich verlangsamt

Das Ergebnis: In den letzten 50 Jahren sind Hurrikans auch über Land langlebiger und stabiler geworden. „Vor 50 Jahren hatte ein Hurrikan einen Tag nach Landfall im Schnitt nur noch 24 Prozent seiner ursprünglichen Intensität. Heute liegt dieser Wert bei 48 Prozent“, so die Wissenschaftler. „Wir konnten in den Daten deutlich sehen, dass die Hurrikans im Laufe der Zeit immer länger brauchten, um sich abzuschwächen.“

Abschwächung
Abschwächungsrate von Hurrikans über die Zeit (links) und Inland-Reichweite heute und vor 50 Jahren. © OIST /CC-by-sa 2.0

Das aber bedeutet: Ein Wirbelsturm kann heute weiter ins Land hinein vordringen, bevor er sich auflöst. Geht man von einer typischen Zuggeschwindigkeit von rund 18 Kilometern pro Stunde aus, dann entspricht ein Tag über Land der Strecke von rund 432 Kilometern, wie die Forscher erklären. Während die Hurrikans früher nach dieser Strecke schon zum Tropensturm abgeflaut waren, können sie heute selbst so weit von der Küste entfernt noch beträchtliche Intensität behalten.

„Es sind dadurch vermehrt Gemeinden im Inland betroffen, die bislang nicht das Know-how oder die Infrastrukturen haben, um mit so intensivem Wind oder Starkregen umzugehen“, sagt Chakraborty. Das könnte möglicherweise erklären, warum die durch Wirbelstürme verursachten Schadensummen weit stärker angestiegen sind als die Zahl der auf Land treffenden Wirbelstürme.

Wärmere Ozeane machen Hurrikans stabiler

Doch was ist die Ursache dieses Trends? Um das herauszufinden, haben die Forscher vier reale Hurrikans und ihre Entwicklung in einer Simulation nachgebildet. Dann veränderten sie jeweils die Meerestemperaturen und schnitten bei allen Stürmen die Wasserdampfnachschub abrupt ab, sobald sie eine bestimmte Stärke erreicht hatten – damit simulierten sie den Landfall.

Es zeigte sich: Obwohl alle Hurrikans beim simulierten Landfall gleich stark waren, blieben diejenigen anschließend länger stabil, die über wärmerem Wasser entstanden waren. „Die Intensitäten dieser Hurrikans nehmen langsamer ab“, berichten die Forscher. Diese Ergebnisse betätigen die Beobachtungen in den realen Daten: „Die Abschwächungsraten schwankten im Laufe der Zeit und diese Aufs und Abs entsprachen denen der Meerestemperaturen“, so Li.

Mehr „Reiseproviant“

Aber warum? „Dafür müssen wir unsere Aufmerksamkeit auf einen Faktor richten, der nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist: die Sturmfeuchte“, erklären die Wissenschaftler. „Dabei handelt es sich um die Feuchtigkeit, die ein Wirbelsturm während seiner Passage über dem Ozean aufnimmt und als Wasserdampf in sich trägt – auch noch nach dem Landfall.“ Die Simulation ergab, dass die Stürme, die über wärmeren Meeren entstehen, auch mehr von dieser Sturmfeuchte in sich tragen.

Im Prinzip bekommen Wirbelstürme von einem wärmeren Ozean sozusagen mehr „Reiseproviant“ mit auf den Weg. Von diesem können sie dann selbst dann noch zehren, wenn sie über Land sind. „Diese Feuchtigkeit erhält sie länger und verhindert, dass sie sich so schnell abschwächen“, sagt Li. Gleichzeitig führt diese erhöhte Sturmfeuchte dazu, dass diese Hurrikans auch mehr Starkregen bis weit ins Land hineintragen können.

Bisher haben Li und Chakraborty in ihrer Studie nur atlantische Hurrikans betrachtet. Als nächstes wollen sie nun klären, ob die von ihnen entdeckte Gesetzmäßigkeit auch für Wirbelstürme in anderen Regionen gilt. „Insgesamt aber sind die Implikationen unserer Ergebnisse ziemlich düster“, betont Chakraborty. „Wenn es uns nicht gelingt, die globale Erwärmung zu bremsen, werden sich Hurrikans nach dem Landfall weiterhin langsamer abschwächen. Das könnte immer mehr wirtschaftliche Schäden und Todesopfer verursachen.“ (Nature, 2020; doi: 10.1038/s41586-020-2867-7)

Quelle: Okinawa Institute of Science and Technology (OIST)

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